1978年第一台VCSELs诞生,而后VCSELs实现了飞速的发展。虽然其问世晚于边发射半导体激光器,但VCSELs凭借其低阈值电流、易于实现单纵模输出、调制带宽大、价格低、易于光纤耦合、易于集成化等优点迅速占领半导体激光器市场,成为当今最有前景的半导体激光器,尤其是其在光通信领域的重要作用,决定了VCSELs的不可动摇的领先地位。随着VCSELs的应用向各个领域蔓延,本实验室也引进了VCSELs,与实验室原有的外腔式激光器互为补充。VCSELs的引入为本实验室注入了新的活力,由于其体积小,价格低,性能好,在引进后的两年内本实验室快速实现了原子磁力仪的小型化、便携化,并在灵敏度等性能方面也有极大提高,但我们对VCSELs的理论和输出特性等并没有系统研究,基于此本人主要通过了解VCSELs的一些理论基础,测试其输出特性,为应用VCSELs奠定基础,并期望能够指导实验,提高磁力仪光源部分的性能,最终实现磁力仪灵敏度的提高。论文在第一章简要介绍了VCSELs的研究背景,包括发展历史、优缺点及基本结构等,第二章简述了VCSELs输出的光电模型、热理论模型、自旋反转偏振模型等,在第三章展示了对VCSELs的测试结果,并结合理论对其进行分析,判断其是否适合原子磁力仪的应用,最后总结了研究内容并明确VCSELs的进一步研究方向。